lÖsungsbeispiele zum thema alkane - uni-due.de · i alk a ne t e i l : e warte im folgenden text...
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L Ö S U N G S B E I S P I E L E Z U M T H E M A
AlkAneAutor: Katrin Schüßler
Herausgeber: Katrin Schüßler, Markus Emden und Elke Sumfleth
TeIl I: Geradkettige Alkane .......................................................................................................... TeIl II: Verzweigte Alkane ............................................................................................................. TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane ........................................................................................... TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen ....................................................................................
I
AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
Das erwartet dich hier
Im folgenden Text erfährst du etwas über Alkane. Du kannst lernen, wie die einfachsten zehn
Alkane heißen, wie ihre Moleküle grundsätzlich aufgebaut sind und wie sich die einzelnen
Alkanmoleküle voneinander unterscheiden.
II
EINFÜHRUNGBEVOR DU LOSLEGST, BITTE LESEN
TeIl I: Geradkettige Alkane
Zur Arbeit mit dem Material
Es ist wichtig, dass du dir den folgenden Text aufmerksam durchliest, so dass du möglichst
viel lernst. Wenn du zwischendurch zurückblättern möchtest, um etwas noch einmal nachzu-
schauen oder eine Textstelle noch einmal zu lesen, kannst du dies jederzeit machen.
Der Text besteht aus Abschnitten. Um erfolgreich mit dem Text lernen zu können, solltest du
dir am Ende jedes Abschnitts überlegen:
1. Was habe ich in diesem Abschnitt Neues erfahren?
2. Wie passt das, was ich neu erfahren habe, zu dem, was ich vorher schon wusste oder bereits gelesen habe?
3. Welche Fragen habe ich noch?
Lies erst danach den nächsten Abschnitt.
III
EINFÜHRUNGBEVOR DU LOSLEGST, BITTE LESEN
TeIl I: Geradkettige Alkane
Zum Aufbau des Materials
Am Ende einiger Abschnitte wirst du kleine Aufgaben finden. Schätze zunächst wieder ein,
ob du den vorangegangenen Abschnitt verstanden hast und bearbeite danach die Aufgabe.
Blättere um, wenn du die Aufgabe so gut wie möglich bearbeitet hast.
Einige Aufgaben kannst du direkt am Bildschirm bearbeiten und deine Lösungen abspeichern.
Dieses Symbol verdeutlicht dir, dass du die Lösung direkt in das pdf in das vorgesehene Käst-
chen schreiben und abspeichern kannst.
Du kannst dir aber auch natürlich einen normalen Schreibblock und einen Stift an die Seite
legen und dort all das notieren, was für dein Lernen hilfreich ist. Dann kannst du auch solche
Aufgaben bearbeiten, bei denen du etwas zeichnen musst.
Schreib dir am besten immer oben auf die Seite im Schreibblock, welchen Text du dort gerade
bearbeitest.
Am Ende jedes Textes erwarten dich zusammenfassende Aufgaben, mit denen du überprüfen
kannst, was du gelernt hast. Außerdem gibt es am Ende jedes Textes noch einmal eine Über-
sicht, in der die wichtigsten neuen Begriffe kurz erklärt werden. Diese Übersicht kannst du
auch nutzen, um zu überprüfen, ob du die letzte Aufgabe richtig gelöst hast.
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
Jetzt geht es los mitTEIL I: Geradkettige Alkane
Mert und Oscar sitzen auf der Terrasse hinter dem Haus von Merts Eltern und blättern abwech-
selnd in ihrem Chemiebuch und in ihren nicht ganz vollständigen Mitschriften der letzten Che-
miestunden. Seit einer halben Stunde versuchen sie zu verstehen, wie Alkane benannt werden.
Bisher leider ohne Erfolg. Mittlerweile ärgert Mert sich darüber, dass er in den letzten Wochen
in Chemie immer die Lateinhausaufgaben von Amelie abgeschrieben und deswegen fast nie
richtig aufgepasst und so gut wie gar nichts mitgeschrieben hat. Auch Oscars Chemieordner
scheint nicht wirklich vollständig zu sein, aber darüber kann Mert sich jetzt schlecht beschwe-
ren. Leider hat Oscar, wenn er mal mitgeschrieben hat, auch so unordentlich geschrieben, dass
man in dem Chaos aus Cs und Hs keine Moleküle mehr erkennen, geschweige denn, benennen
kann.
Bisher hat Mert sich um Chemie nicht viele Gedanken gemacht. Heute hat seine Chemielehre-
rin Frau Dr. Henseler-Bergmann allerdings einen Chemietest für die nächste Woche angekün-
digt. Außerdem hat sie Mert und Oscar nach der Stunde noch dabehalten, um ihnen zu erklä-
ren, dass eine gute Note im Test für ihre Chemienote, mit der es aktuell gar nicht gut aussehe,
sehr wichtig wäre. Deswegen haben Oscar und Mert beschlossen, heute nach der Schule für den
Chemietest zu lernen.
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Also das mit den zwei Cs und den sechs Hs heißt Ethan“, sagt Oscar zum zehnten Mal und
deutet auf die beschriftete Abbildung des Ethanmoleküls im Buch.
Bild 1: Ethan
C C
H H
H H
HH
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Und hier auf dem Zettel ist noch eins“, fährt Oscar fort, „das heißt Methan …
Bild 2: Methan
… aber sonst habe ich echt keine Ahnung“, schließt Oscar.
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Aber auf Frau Dr. Henseler-Bergmanns Übungszetteln ist kein einziges Molekül, das so aus-
sieht wie die zwei!“, antwortet Mert missmutig. „Die sind alle megagroß und megaverwuschelt,
mit unendlich vielen Cs und Hs … guck‘, das geht auch noch um die Ecke und so.“
„Voll das Labyrinth“, jammert Oscar.
„Und die Namen, die Frau Dr. Henseler-Bergmann auf dem anderen Übungszettel angegeben hat,
sind auch viel länger und so komisch mit so Strichen und Zahlen und so … “, fährt Mert fort.
„Zweikommazwei … eh … Bindestrich … dime … eh … thylpropan“, liest Mert unsicher vor.
„Und das ist noch einer der kürzeren Namen. Da check‘ ich nix von, von diesem Blatt.“
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„So können wir den Chemietest voll vergessen“, jammert Oscar und klappt das Chemiebuch zu.
„Wir bräuchten jemanden, der voll Peil davon hat und uns das erklären kann.“
Einen Moment starren die beiden entmutigt auf die vielen Formeln auf dem Übungszettel. Oscar
fürchtet, dass überhaupt niemand wirklich Peil davon hat. Selbst Amelie wollte ihnen ihren
Chemieordner nicht leihen, weil sie meinte, sie müsse selbst auch noch für den Test lernen.
„Vielleicht kann meine Schwester uns helfen“, überlegt Mert. „Die hat Chemie-Leistungskurs
und immer eine Eins ...
… Allerdings ist sie gerade sauer auf mich … “, fährt Mert zögernd fort, „ … weil ich sie gestern
beim Essen Streberzicke genannt habe.“
„Mist“, antwortet Oscar und starrt weiter auf die vielen Moleküle, die Frau Dr. Henseler-
Bergmann auf den Übungszettel kopiert hat. „Aber so kommen wir wohl nicht weiter“, sagt er
nach einer Weile.
„Na gut, ich frag‘ sie“, brummt Mert und schiebt seinen Stuhl zurück.
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
Zehn Minuten später kommt Mert ziemlich kleinlaut hinter seiner Schwester Melek wieder aus
dem Haus.
„Ihr braucht also Hilfe in Chemie?“, fragt Melek grinsend und setzt sich auf den freien Stuhl,
auf dem vorher Mert gesessen hat.
„Ja“, brummt Mert, „habe ich doch gesagt.“ Dann geht er missmutig los, um sich selbst einen
Stuhl zu holen.
„Wir müssen lernen, wie man Alkane benennt“, berichtet Oscar.
„Das ist eigentlich ganz leicht“, erklärt Melek ihm und begutachtet Frau Dr. Henseler-Berg-
manns Übungsaufgaben.
„Hmhm“, macht Oscar ungläubig.
„Was wollt ihr denn wissen?“, fragt Melek und sieht Oscar erwartungsvoll an.
„Alles“, murmelt er und rutscht ein bisschen unbehaglich auf seinem Stuhl rum.
„Alles?“, fragt Melek skeptisch und guckt dabei wie Frau Dr. Henseler-Bergmann, wenn man
ihr gesteht, dass man keine Hausaufgaben habe, weil man das alles nicht verstanden habe.
Bestimmt sagt Melek auch gleich: „Wenn du keine Frage formulieren kannst, kann ich dir nicht
weiterhelfen.“
„Wir haben eigentlich gar keine Ahnung von dem Thema“, gesteht Oscar.
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
Melek wirft auch Mert, der gerade mit einem Stuhl zurückkehrt, einen spöttischen Blick zu.
„Wir wissen immerhin, dass die Moleküle immer aus so Hs und Cs aufgebaut sind“, relativiert
Mert Oscars Eingeständnis sofort. „Und das eine hier heißt Methan und im Buch ist noch so ein
Ethan.“
„Aha“, macht Melek und wirft Mert einen mitleidigen Blick zu. Oscar fühlt sich direkt noch ein
bisschen schlechter. „Ihr habt also wirklich gar keine Ahnung“, diagnostiziert Melek dann sehr
zu Merts Ärger.
Oscar hat den Verdacht, dass Mert kurz davor ist, Melek wieder Streberzicke zu nennen und
hofft, dass er dieses Mal ausnahmsweise darauf verzichtet. „Es gibt da irgendwie so eine Reihe“,
sagt er schnell, „von den Alkanen, glaube ich. Oder die sind in so einer Reihe oder so“, schließt
er reichlich unsicher.
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Im Periodensystem“, sagt Mert plötzlich, „in der ersten Gruppe, oder? Und in der zweiten sind
die Erdalkane.“ Und er deutet wild auf das Periodensystem hinten im Buch.
„Allerdings stehen hier Methan und Ethan gar nicht drin“, bemerkt Oscar nach einem Moment
verwundert. „Nur Natrium und so … “
Bild 3: Periodensystem der Elemente
3Li Lithium6,941
4BeBeryllium9,0122
8O Sauerstoff15,999
9F Fluor18,988
7N Stickstoff14,007
6C Kohlenstoff12,011
5B Bor10,811
10Ne Neon20,180
2He Helium4,0026
1H Wasserstoff1,0079
Hauptgruppe
1 2 3 5 6 74 8
6C Kohlenstoff12,011
OrdnungszahlElementsymbol
ElementnameAtommasse in u
1. Periode
2. Periode
11Na Natrium22,990
12Mg Magnesium24,305
16S Schwefel32,065
17Cl Chlor35,453
15P Phosphor30,974
14Si Silicium12
13Al Aluminium26,982
18Ar Argon39,948
3. Periode
19K Kalium39,098
20CaCalcium40,078
34Se Selen78,960
35BrBrom79,904
33As Arsen74,922
32GeGermanium72,640
31GaGallium69,723
36KrKrypton83,798
4. Periode
37RbRubidium85,468
38SrStrontium87,620
52TeTellur127,60
53I Iod126,50
51SbAntimon121,760
50SnZinn118,710
49In Indium114,820
54XeXenon131,290
5. Periode
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Das sind Alkalimetalle und Erdalkalimetalle“, korrigiert Melek ihren Bruder mitleidig. „Das ist
etwas ganz anderes.“
Bild 4: Periodensystem der Elemente
„Willst du uns jetzt helfen oder nicht?“, erwidert Mert beleidigt.
3Li Lithium6,941
4BeBeryllium9,0122
8O Sauerstoff15,999
9F Fluor18,988
7N Stickstoff14,007
6C Kohlenstoff12,011
5B Bor10,811
10Ne Neon20,180
2He Helium4,0026
1H Wasserstoff1,0079
Hauptgruppe
1 2 3 5 6 74 8
6C Kohlenstoff12,011
OrdnungszahlElementsymbol
ElementnameAtommasse in u
1. Periode
2. Periode
11Na Natrium22,990
12Mg Magnesium24,305
16S Schwefel32,065
17Cl Chlor35,453
15P Phosphor30,974
14Si Silicium12
13Al Aluminium26,982
18Ar Argon39,948
3. Periode
19K Kalium39,098
20CaCalcium40,078
34Se Selen78,960
35BrBrom79,904
33As Arsen74,922
32GeGermanium72,640
31GaGallium69,723
36KrKrypton83,798
4. Periode
37RbRubidium85,468
38SrStrontium87,620
52TeTellur127,60
53I Iod126,50
51SbAntimon121,760
50SnZinn118,710
49In Indium114,820
54XeXenon131,290
5. Periode
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Ok, ganz von vorne“, antwortet Melek. „Alkane sind Moleküle, die aus Kohlenstoffatomen
und Wasserstoffatomen bestehen, die ausschließlich durch Einfachbindungen miteinander
verbunden sind.“
Bild 5: Aufbau eines Methanmoleküls
C
H
H
HH
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Diese Einfachbindung ... das ist, wenn nur immer ein Strich zwischen dem C und dem H ist,
oder?“, fragt Oscar zur Sicherheit noch mal nach.
Bild 6: Aufbau eines Methanmoleküls
„So könnte man es sagen“, bestätigt Melek und macht ein Gesicht, als würde sie es lieber nicht
so sagen. „Einfachbindungen zwischen zwei Atomen werden in der Regel durch einen einzel-
nen Strich dargestellt“, erklärt sie. „Der Strich steht dabei nur stellvertretend für eine Bin-
dung, die aus zwei Elektronen besteht. Man darf sich also nicht vorstellen, dass da in Wirklich-
keit ein Balken oder eine durchgehende Linie zwischen den Atomen wäre.“
„Aha“, macht Oscar.
C
H
H
HH
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Ein Wasserstoffatom kann immer nur eine einzige Einfachbindung zu einem Bindungspartner
eingehen“, erklärt Melek weiter. „In Alkanen geht jedes Kohlenstoffatom vier Einfachbindun-
gen zu vier Bindungspartnern ein. Das kleinste Alkan ist daher das Methanmolekül, weil es
aus nur einem Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatomen besteht.“
„Das kennen wir“, unterbricht Mert sie und deutet in Oscars Heft.
Bild 7: Methanmolekül (Oscars Zeichnungen)
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
Melek betrachtet kurz das Gekrakel in Oscars Heft und entscheidet sich dann, das Methanmole-
kül selbst noch mal aufzuzeichnen.
Bild 8: Methanmolekül (Oscars und Meleks Zeichnungen im Vergleich)
„Ein C mit vier Hs drum herum“, kommentiert Mert die Zeichnung seiner Schwester. „Das wissen
wir doch.“
„Es heißt ein Kohlenstoffatom, an dem vier Wasserstoffatome gebunden sind und nicht C mit Hs
drum herum“, korrigiert Melek ihn.
Mert rollt heimlich mit den Augen, sagt aber lieber nichts.
C
H
H
HH
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Das nächst größere Alkanmolekül ist das Ethanmolekül“, fährt Melek fort. „Es besteht aus zwei
miteinander verbundenen Kohlenstoffatomen, die von sechs Wasserstoffatomen umgeben wer-
den. Auch hier geht jedes Wasserstoffatom wieder nur eine einzige Bindung mit einem Nach-
barn ein und jedes Kohlenstoffatom bildet vier Einfachbindungen aus.“
Bild 9: Aufbau eines Ethanmoleküls
Oscar und Mert nicken.
C C
H H
H H
HH
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Das Ethanmolekül unterscheidet sich von dem Methanmolekül durch diese zusätzliche
CH2-Gruppe“, erklärt Melek und markiert die entsprechenden Atome in der CH2-Gruppe im
Ethanmolekül.
Bild 10: Unterschied zwischen einem Methanmolekül und einem Ethanmolekül
Oscar nickt wieder: „Das Ethan sieht fast genauso aus wie das Methan nur, dass es diese eine
CH2-Gruppe mehr hat“, überlegt er laut.
Melek nickt.
C C
H H
H H
HH
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Das nächst größere Alkan ist wieder um eine CH2-Gruppe größer als Ethan und heißt Propan“,
fährt Melek fort.
Zeichne selbst ein Propanmolekül, bevor du weiter liest.
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Also, so“, sagt Mert, schnappt Melek den Stift weg und zeichnet drauf los.
Bild 11: Merts Zeichnung eines Propanmoleküls
„Muss man die CH2-Gruppe nicht vor dem H einfügen?“, fragt Oscar irritiert. „Du hattest doch
gesagt, dass diese Hs … ähm, sorry … die Wasserstoffatome immer nur eine einzige Bindung
eingehen können. Mert hat hier jetzt aber so ein Wasserstoffatom mit zwei Bindungen … und
das Kohlenstoffatom hat nur drei Bindungen … “, schließt Oscar und wirft Mert schnell einen
entschuldigenden Blick zu.
C C
H H
H H
HH C
H
H
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
Mert betrachtet kurz seine Zeichnung und überlegt.
Bild 12: Merts Zeichnung eines Propanmoleküls
Dann brummt er: „Oh ja … stimmt“, und korrigiert seine Zeichnung.
Bild 13: Aufbau eines Propanmoleküls
C C
H H
H H
HH C
H
H
C C
H H
H H
HH C
H
H
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Genau: Ein Wasserstoffatom kann immer nur eine Bindung zu einem Bindungspartner ein-
gehen“, bestätigt Melek, „daher befinden sich die Wasserstoffatome immer nur außen um die
Kohlenstoffatome herum.“
Überprüfe deine eigene Zeichnung und korrigiere sie, falls es notwendig ist, bevor du weiter liest.
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Und das nächste Alkan“, fragt Oscar, „hat dann wieder eine CH2-Gruppe mehr?“
Melek nickt und Oscar zeichnet unter Merts Propanmolekül das nächst größere Alkan.
„Und wie heißt das?“, fragt Mert ungeduldig.
„Butan“, antwortet Melek.
Bild 14: Aufbau eines Butanmoleküls
C C
H H
H H
HH C
H
H
C
H
H
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Und jetzt kann man immer so weiter da so CH2-Gruppen dran malen?“, fragt Oscar.
Melek nickt.
„Und woher weiß man dann, wie die Moleküle heißen?“, fragt Mert.
„Die Namen einiger Alkane muss man einfach auswendig lernen“, antwortet Melek.
„Boah, nee“, jammert Oscar, „ich hasse Auswendiglernen.“
„Aber die haben voll komische Namen“, beschwert Mert sich ebenfalls.
Melek ignoriert das Gejammer der beiden und fährt einfach fort: „Bei uns hat Frau Dr. Henseler-
Bergmann immer gesagt, es genügt, wenn wir die Namen der einfachsten zehn Alkane kennen.“
„Und wie sind die?“, fragt Mert gereizt.
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Also das erste, mit dem einen C … eh … Kohlenstoffatom“, korrigiert Oscar sich schnell, „heißt
Methan. Das zweite heißt Ethan, das dritte Propan und das vierte, mit den vier … Kohlenstoff-
atomen heißt … Butan“, fasst er zusammen.
Bild 15: Übersicht über die einfachsten vier Alkane
Name des Alkans
Anzahl der Kohlenstoffatome
(C)
Anzahl der Wasserstoffatome
(H)
Summen-formel
Methan 1 4 CH4
Ethan 2 6 C2H6
Propan 3 8 C3H8
Butan 4 10 C4H10
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Wenn ihr jetzt das Butanmolekül wieder um eine CH2-Gruppen erweitert“, sagt Melek und sieht
Mert auffordernd an, bis er widerstrebend zum Stift greift, „erhaltet ihr das nächst größere
Alkan mit fünf Kohlenstoffatomen. Das heißt Pentan.“
Bild 16: Übersicht über die einfachsten fünf Alkane
Name des Alkans
Anzahl der Kohlenstoffatome
(C)
Anzahl der Wasserstoffatome
(H)
Summen-formel
Methan 1 4 CH4
Ethan 2 6 C2H6
Propan 3 8 C3H8
Butan 4 10 C4H10
Pentan 5 12 C5H12
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Heißt so nicht schon das eine andere?“, fragt Mert verwirrt während er zeichnet, „Das mit den
drei Cs?“
„ … mit den drei Kohlenstoffatomen“, nuschelt Oscar schnell, bevor Melek etwas sagen kann.
„Ach nee, das mit den drei … Kohlenstoffatomen heißt Propan“, stellt Mert fest, nachdem er
seine Zeichnung beendet hat und nochmal schnell in die Tabelle geschaut hat.
Bild 17: Aufbau eines Pentanmoleküls
C C
H H
H H
HH C
H
H
C
H
H
C
H
H
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Und noch eine CH2-Gruppe mehr?“, fragt Oscar und zeichnet bereits.
„Hexan“, antwortet Melek.
Zeichne selbst ein Hexanmolekül, bevor du weiter liest.
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Also so?“, fragt Oscar nach und präsentiert seine Zeichnung eines Hexanmoleküls.
Bild 18: Aufbau eines Hexanmoleküls
Prüfe, ob deine eigene Zeichnung mit Oscars Zeichnung übereinstimmt. Korrigiere deine eigene Zeichnung, falls dies notwendig ist, bevor du weiter liest.
C C
H H
H H
HH C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Und noch eine CH2-Gruppe mehr?“, fragt Mert.
„Heptan“, sagt Melek.
Zeichne selbst ein Heptanmolekül, bevor du weiter liest.
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„So?“, fragt Mert und präsentiert seine Zeichnung. Oscar zeichnet währenddessen schon das
nächste Alkan.
Bild 19: Aufbau eines Heptanmoleküls
Prüfe, ob deine eigene Zeichnung mit Merts Zeichnung übereinstimmt. Korrigiere deine eigene Zeichnung, falls dies notwendig ist, bevor du weiter liest.
C C
H H
H H
HH C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Und noch eine?“, fragt Oscar und vergisst deswegen, wie viele Kohlenstoffatome er schon
aufgezeichnet hat.
„Octan“, antwortet Melek.
Zeichne selbst ein Octanmolekül, bevor du weiter liest.
30 35
AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„So?“, fragt Oscar und zählt selbst noch mal schnell die Kohlenstoffatome.
Bild 20: Aufbau eines Octanmoleküls
Prüfe, ob deine eigene Zeichnung mit Oscars Zeichnung übereinstimmt. Korrigiere deine eigene Zeichnung, falls dies notwendig ist, bevor du weiter liest.
C C
H H
H H
HH C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Sind das nicht schon zehn?“, fragt Mert hoffnungsvoll.
„Das waren erst acht“, antwortet Melek. „Es gibt noch Nonan und Decan.
Bild 21: Nonan und Decan
Name des Alkans
Anzahl der Kohlenstoff-
atome (C)
Anzahl der Wasserstoff-
atome (H)
Summen-formel Strukturformel
Nonan 9 20 C9H20
Decan 10 22 C10H22
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
Ein bisschen neidisch muss Oscar feststellen, dass Meleks Zeichnungen deutlich übersicht-
licher sind als seine eigenen.
„Und wenn ich die alle kann“, fragt Mert hoffnungsvoll und deutet auf die Übersicht, die Melek
erstellt hat, „dann weiß ich Bescheid?“
„Wenn du die Namen dieser zehn Alkane kannst, erkläre ich euch, wie ihr die verzweigten
Alkane auf Frau Dr. Henseler-Bergmanns Übungsblatt benennen könnt“, antwortet Melek grin-
send und steht auf.
„Das kannst du uns doch jetzt noch erklären“, beschwert Mert sich. „Das war doch bis jetzt voll
einfach und das blöde Auswendiglernen mach‘ ich eh erst morgens vor dem Test.“
„Dann frag‘ doch jemand anderen, ob er dir den Rest erklärt“, antwortet Melek schnippisch.
„Ich habe jetzt etwas anderes vor und solange ihr die Namen nicht könnt, macht es eh keinen
Sinn weiterzumachen.“
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AlkAne
TeIl I: Geradkettige Alkane
„Sie ist so eine Streberzicke!“, schimpft Mert, als seine Schwester außer Hörweite ist.
„Aber ohne sie schaffen wir das nicht!“, jammert Oscar verzweifelt. „Vielleicht sollten wir echt
lieber heute die Namen von diesen zehn auswendig lernen.“
Mert sieht zwar so aus, als hätte er dazu absolut keine Lust, aber nach einem kurzen Blick auf
die vielen komplizierten Moleküle auf Frau Dr. Henseler-Bergmanns Übungszetteln brummt er:
„Ja, vielleicht.“
„Es sind ja auch nur zehn“, versucht Oscar sich und Mert zu motivieren.
„Aber alles so komische Namen“, jammert Mert schlecht gelaunt.
34 35
TESTE DEIN WISSEN
TeIl I: Geradkettige Alkane
Erkläre die folgenden Begriffe kurz in eigenen Worten, bevor du weiter liest:
1) Alkane
2) Methan
3) CH2-Gruppe
35 35
TESTE DEIN WISSEN
TeIl I: Geradkettige Alkane
1) Alkane: Moleküle, die ausschließlich aus Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen bestehen, die
nur durch Einfachbindungen miteinander verbunden sind.
2) Methan: Name des kleinsten Alkanmoleküls, das aus nur einem Kohlenstoffatom besteht, an das
vier Wasserstoffatome gebunden sind.
3) CH2-Gruppe: Atomgruppe aus einem Kohlenstoffatom und zwei Wasserstoffatomen, die durch Einfach-
bindungen miteinander verbunden sind. Der Einbau einer zusätzlichen CH2-Gruppe in ein
vorliegendes Alkanmolekül (z. B. Methan, CH4) ergibt das nächst größere Alkanmolekül
(z. B. Ethan, C2H6).
IV
SUPER, DAS WARTEIL I
TeIl II: Verzweigte Alkane ............................................................................................................. TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane ........................................................................................... TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen ....................................................................................
Zum nächsten Teil :
I
AlkAne
TeIl II: Verzweigte Alkane
Das erwartet dich hier
Überschriftscdxydsyxcc
Mithilfe des folgenden Textes kannst du wiederholen, wie die einfachsten zehn Alkane heißen
und wie sich ihre Moleküle im Aufbau unterscheiden.
Außerdem kannst du lernen, dass unverzweigte Alkane nur eine durchgehende Hauptkette
aufweisen, während verzweigte Alkane über zusätzliche Seitenketten verfügen, die von der
Hauptkette abzweigen. Du erfährst, wie du ein verzweigtes Alkan benennen kannst und warum
es wichtig ist, bei der Benennung verzweigter Alkane, die Position der Seitenkette anzugeben.
II
EINFÜHRUNGBEVOR DU LOSLEGST, BITTE LESEN
TeIl II: Verzweigte Alkane
Zur Arbeit mit dem Material
Es ist wichtig, dass du dir den folgenden Text aufmerksam durchliest, so dass du möglichst
viel lernst. Wenn du zwischendurch zurückblättern möchtest, um etwas noch einmal nachzu-
schauen oder eine Textstelle noch einmal zu lesen, kannst du dies jederzeit machen.
Der Text besteht aus Abschnitten. Um erfolgreich mit dem Text lernen zu können, solltest du
dir am Ende jedes Abschnitts überlegen:
1. Was habe ich in diesem Abschnitt Neues erfahren?
2. Wie passt das, was ich neu erfahren habe, zu dem, was ich vorher schon wusste oder bereits gelesen habe?
3. Welche Fragen habe ich noch?
Lies erst danach den nächsten Abschnitt.
III
EINFÜHRUNGBEVOR DU LOSLEGST, BITTE LESEN
TeIl II: Verzweigte Alkane
Zum Aufbau des Materials
Am Ende einiger Abschnitte wirst du kleine Aufgaben finden. Schätze zunächst wieder ein,
ob du den vorangegangenen Abschnitt verstanden hast und bearbeite danach die Aufgabe.
Blättere um, wenn du die Aufgabe so gut wie möglich bearbeitet hast.
Einige Aufgaben kannst du direkt am Bildschirm bearbeiten und deine Lösungen abspeichern.
Dieses Symbol verdeutlicht dir, dass du die Lösung direkt in das pdf in das vorgesehene Käst-
chen schreiben und abspeichern kannst.
Du kannst dir aber auch natürlich einen normalen Schreibblock und einen Stift an die Seite
legen und dort all das notieren, was für dein Lernen hilfreich ist. Dann kannst du auch solche
Aufgaben bearbeiten, bei denen du etwas zeichnen musst.
Schreib dir am besten immer oben auf die Seite im Schreibblock, welchen Text du dort gerade
bearbeitest.
Am Ende jedes Textes erwarten dich zusammenfassende Aufgaben, mit denen du überprüfen
kannst, was du gelernt hast. Außerdem gibt es am Ende jedes Textes noch einmal eine Über-
sicht, in der die wichtigsten neuen Begriffe kurz erklärt werden. Diese Übersicht kannst du
auch nutzen, um zu überprüfen, ob du die letzte Aufgabe richtig gelöst hast.
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AlkAne
TeIl II: Verzweigte Alkane
Jetzt geht es los mitTEIL II: Verzweigte Alkane
Am nächsten Nachmittag sitzen Mert und Oscar wieder auf der Terrasse hinter dem Haus von
Merts Eltern. Während des Musikunterrichts haben sie kleine Karten gebastelt, auf denen
jeweils ein Alkanmolekül abgebildet ist. Immer abwechselnd decken sie eine Karte vom Stapel
auf und versuchen möglichst schnell den Namen des Alkanmoleküls zu nennen. Wer zuerst den
Namen nennt, erhält die Karte und derjenige, der am Ende die meisten Karten hat, hat gewon-
nen. In der Philosophiestunde sind sie richtig gut geworden; allerdings hätte Herr Mittenwald
sie auch fast erwischt, weil Mert etwas zu laut Butan gerufen hat.
Weil Oscar nach dem Mittagessen schon dreimal in Folge gewonnen hat, hat Mert ihn zu einer
Revanche herausgefordert, während sie auf Melek warten.
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TeIl II: Verzweigte Alkane
Fünf Minuten später, als sich Melek auf den freien Stuhl setzt, den Mert vorsorglich schon
bereitgestellt hat, hat Mert mit der letzten Karte (Heptan) knapp gewonnen, weil Oscar fälsch-
licherweise Hexan gerufen hat, obwohl ganz deutlich sieben Kohlenstoffatome zu sehen sind.
Oscar kramt die Übungszettel mit den unzähligen, unglaublich kompliziert aussehenden
Alkanmolekülen und den völlig verrückt klingenden Namen aus seinem Rucksack, während
Mert großspurig zu Melek sagt: „Dann erklär‘ mal schnell, wie das mit den Namen von den ver-
wurschtelten Alkanmolekülen geht.“
„Zuerst will ich hören, was ihr von gestern behalten habt“, antwortet Melek und sieht ihren
Bruder herausfordernd an.
„Das mit den Namen haben wir voll drauf, ehrlich!“, winkt Mert ab und starrt genauso heraus-
fordernd zurück.
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Das kleinste Alkan ist Methan“, beginnt Oscar, bevor Melek und Mert sich streiten können. „Es
besteht nur aus einem C … eh … Kohlenstoffatom“, korrigiert er sich schnell, Mert nickt über-
trieben zustimmend, „das vier Einfachbindungen zu vier Wasserstoffatomen hat.“
Bild 1: Aufbau eines Methanmoleküls
Melek nickt zufrieden.
C
H
H
HH
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„Wenn man zwischen dem Kohlenstoffatom und einem der Wasserstoffatome noch ein Kohlen-
stoffatom mit zwei Wasserstoffatomen einfügt, erhält man Ethan“, fährt Oscar fort.
Bild 2: Aufbau eines Ethanmoleküls
Mert ergänzt: „Das, was man da einfügt, heißt CH2-Gruppe.“
C C
H H
H H
HH
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„Und so kann man halt immer wieder um eine CH2-Gruppe erweitern“, fasst Oscar weiter zu-
sammen.
„Eben immer eine mehr“, stimmt Mert zu, „bis man irgendwann zehn Kohlenstoffatome in einer
Reihe hat, dann ist das Decan.“
Bild 3: Übersicht über die einfachsten vier Alkane und ihre Strukturformeln
Name des Alkans
Anzahl der Kohlenstoff-
atome (C)
Anzahl der Wasserstoff-
atome (H)
Summen-formel Strukturformel
Methan 1 4 CH4
Ethan 2 6 C2H6
Propan 3 8 C3H8
Butan 4 10 C4H10
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Bild 4: Übersicht über die Alkane Pentan bis Decan und ihre Strukturformeln
Name des Alkans
Anzahl der Kohlenstoff-
atome (C)
Anzahl der Wasserstoff-
atome (H)
Summen-formel Strukturformel
Pentan 5 12 C5H12
Hexan 6 14 C6H14
Heptan 7 16 C7H16
Octan 8 18 C8H18
Nonan 9 20 C9H20
Decan 10 22 C10H22
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„Das klingt ja gar nicht so schlecht“, stellt Melek fest. Oscar hat den Verdacht, dass Mert wieder-
mal kurz mit den Augen rollt. „Die Alkane, die ihr bisher kennt, nennt man unverzweigte Alkane“, erklärt Melek. „Das heißt, dass alle Kohlenstoffatome in einer einzigen Kette ange-
ordnet sind.
Bild 5: Kohlenstoffkette eines unverzweigten Alkans
C C
H H
H H
HH C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
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Hier auf dem Übungsblatt von Frau Dr. Henseler-Bergmann gibt es außerdem noch verzweigte Alkane“, fährt Melek fort und deutet auf das Übungsblatt, das Oscar schon seit gestern ganz
nervös macht. „Bei verzweigten Alkanen befinden sich die Kohlenstoffatome nicht alle in einer
Reihe hintereinander“, erklärt Melek, „sondern es gibt Abzweigungen von der Hauptkette.“
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„So wie hier?“, fragt Mert und deutet auf ein Molekül.
Bild 6: Merts Vorschlag für ein verzweigtes Alkan
„Nein, das ist ebenfalls ein unverzweigtes Alkan“, antwortet Melek.
„Aber die Kohlenstoffatome sind doch nicht in einer Reihe dargestellt“, argumentiert Mert.
„Die Kohlenstoffatome befinden sich hier zwar nicht nebeneinander, so wie sie bei unseren
anderen Beispielen immer waren“, antwortet Melek, „aber trotzdem gibt es nur eine Kohlen-
stoffkette, ohne Abzweigungen.“
Entscheide, wo sich im Molekül die längste Kohlenstoffkette befindet, und markiere sie farbig, bevor du weiter liest.
C
CH
H
H
H
H C
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
HC
H
H
H
C
H
H
H
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Melek nimmt einen Textmarker und zeichnet damit die Kette von Kohlenstoffatomen nach, die
ohne Unterbrechung direkt miteinander verbunden sind.
Bild 7: unverzweigtes Alkan
„Hmhm“, macht Mert nachdenklich. „Dann ist das hier trotzdem … eh … neun … also … ehm
… Nonan, obwohl das so wuschelig dargestellt ist.“
Melek nickt.
Überprüfe, ob deine Zeichnung mit Meleks Zeichnung übereinstimmt, und korrigiere deine eigene Zeichnung, wenn dies erforderlich ist, bevor du weiter liest.
C
CH
H
H
H
H C
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
HC
H
H
H
C
H
H
H
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„Aber das hier“, fragt Oscar und deutet auf ein weiteres Molekül von Frau Dr. Henseler-Berg-
manns Übungszettel, „das hier ist dann so ein verzweigtes Alkan, oder?“
Bild 8: Kohlenstoffkette eines verzweigten Alkans
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
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„Richtig“, bestätigt Melek. „Bei solchen Molekülen müsst ihr zuerst die Hauptkette finden. Das
ist die längste Kette aus Kohlenstoffatomen, die ihr finden könnt.“
Mert und Oscar beugen sich beide über das Übungsblatt und zählen eifrig.
Bild 9: verzweigtes Alkan
Entscheide, wo sich im Molekül die längste Kohlenstoffkette befindet, und markiere sie farbig, bevor du weiter liest.
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
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„Insgesamt sind es acht“, stellt Mert fest.
„Wie viele Kohlenstoffatome es insgesamt sind, ist erstmal egal“, korrigiert Melek ihn.
„Du musst zählen, wie viele Kohlenstoffatome sich in einer Reihe hintereinander befinden.“
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Also wenn man von da nach da zählt“, schlägt Oscar vor und deutet so auf das Übungsblatt,
dass niemand mehr etwas erkennen kann, „dann sind es sieben in der Hauptkette.
Bild 10: Oscars erster Vorschlag für die längste Kohlenstoffkette eines verzweigten Alkans
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
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Aber wenn man von da nach da zählt, sind es nur vier“, fährt Oscar fort.
Bild 11: Oscars zweiter Vorschlag für die längste Kohlenstoffkette eines verzweigten Alkans
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
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„Und wenn man von da nach da zählt sind es sechs“, fügt Mert hinzu.
Bild 12: Merts Vorschlag für die längste Kohlenstoffkette eines verzweigten Alkans
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
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„Weil wir ja die längste Kette suchen“, antwortet Melek und hält Mert einen Buntstift hin,
„nehmen wir die Siebenerkette.“
Wiederwillig greift Mert nach dem Stift und markiert die sieben Kohlenstoffatome der
Hauptkette.
Bild 13: längste Kohlenstoffkette eines verzweigten Alkans
Überprüfe, ob deine Zeichnung mit Merts Zeichnung übereinstimmt, und korrigiere deine eigene Zeichnung, wenn dies erforderlich ist, bevor du weiter liest.
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Das ist also diese Hauptkette?“, fragt Mert nochmal nach.
Melek nickt. „Die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Hauptkette ist ausschlaggebend für den
Namen des Moleküls.“
„Also Heptan“, sagt Oscar sofort.
Bild 14: Heptan als längste Kohlenstoffkette
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
Heptan
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Und was machen wir mit dem einen Kohlenstoffatom, das jetzt nicht in der Hauptkette ist?“,
fragt Oscar nach und deutet schon wieder mit seinem Finger auf das Übungsblatt.
„Kohlenstoffatome, die von der Hauptkette abzweigen, werden als Seitenkette bezeichnet“,
erklärt Melek.
Bild 15: Seitenkette
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Das ist doch keine Kette, das ist doch ganz alleine“, erwidert Mert.
Bild 16: Seitenkette
Melek scheint sich eine schnippische Bemerkung nur schwer verkneifen zu können. „Merk‘ dir
einfach, dass alle Kohlenstoffatome, die nicht zur Hauptkette gehören, Seitenketten genannt
werden, auch wenn sie nur ein einzelnes Kohlenstoffatom beinhalten“, antwortet sie.
„Ok, ok“, stimmt Mert kleinlaut zu.
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Auch bei den Seitenketten bestimmt ihr zunächst immer die Länge der Kohlenstoffkette“,
erklärt Melek weiter.
Bild 17: Seitenkette
„Also eins“, sagt Mert sofort.
„Daraus leitet sich dann wieder der Name der Seitenkette ab“, fährt Melek fort.
Gib den Namen der Seitenkette an, bevor du weiter liest.
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Also Methan“, sagt Mert sofort wieder.
„Damit man die Seitenkette nicht mit der Hauptkette verwechselt, enden die Namen der Seiten-
ketten nicht auf –an, sondern immer auf –yl“, erklärt Melek. „Hier diese Seitenkette heißt daher
Methyl-Rest.“
„Bei zwei Kohlenstoffatomen hieße es dann also Ethyl?“, fragt Oscar nach.
„Und bei dreien: Propyl?“, ergänzt Mert.
Melek nickt.
Gib den Namen für eine Seitenkette mit vier Kohlenstoffatomen an, bevor du weiter liest.
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Und bei vier Kohlenstoffatomen dann Butyl“, fährt Oscar fort, „und dann immer so weiter.“
„Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl“, rasselt Mert herunter.
„Das klingt voll albern“, fügt Mert nach einer Pause hinzu.
„Heißt aber so“, erwidert Melek etwas gereizt.
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„Und unsere Seitenkette hier“, kommt Oscar auf das Beispiel zurück und deutet wieder mit dem
Finger drauf, „heißt Methyl?“
Melek nickt.
Bild 18: Methylseitenkette
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Aber warum denn nicht Ethyl?“, fragt Oscar, „Man könnte doch hier noch ein Kohlenstoffatom
weiter zählen.“
Bild 19: Oscars Vorschlag für die Bestimmung der Seitenkette
„Aber ich dachte, das gehört schon zur Hauptkette“, erwidert Mert irritiert.
„Tut es auch“, antwortet Melek und wirft ihrem Bruder einen überraschten Blick zu, den er mit:
„Siehst du, ich hab voll Ahnung“, kommentiert.
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Für die Seitenkette darfst du nur die Kohlenstoffatome zählen, die nicht auch schon zur
Hauptkette gehören“, erklärt Melek Oscar nochmal und ignoriert dabei Mert, der übertrieben
besserwisserisch nickt.
„Ok, also zur Seitenkette gehören nur die Kohlenstoffatome, die nicht zur Hauptkette gehören“,
wiederholt Oscar und nickt, „und deswegen heißt unsere Seitenkette auch nur Methyl.“
Bild 20: Methylseitenkette und Heptanhauptkette
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Und dann heißt das jetzt Heptanmethyl?“, fragt Mert hoffnungsvoll.
Melek schüttelt energisch den Kopf. „Zuerst werden die Seitenketten genannt und erst ganz
am Schluss steht dann der Name der Hauptkette.“
Bild 21: Methylseitenkette und Heptanhauptkette
„Also Methylheptan?“, fragt Mert.
Melek nickt.
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Um das Molekül eindeutig zu benennen, müsst ihr außerdem noch angeben, wo sich die Seiten-
kette befindet“, erklärt Melek weiter.
„Neben der Hauptkette“, antwortet Mert sofort und blickt sie verständnislos an.
„Nein, ihr müsst die Position angeben, an der die Seitenkette von der Hauptkette abzweigt“,
korrigiert Melek.
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Wieso das denn?“, fragt Mert sofort.
„Der Name Methylheptan ist nicht eindeutig“, erklärt Melek. Dann schnappt sie sich einen Stift
und zeichnet noch zwei weitere dieser verzweigten Molekülen auf … als ob es nicht auch schon
so genug wären. „Diese beiden Moleküle sind nämlich auch Methylheptan“, fährt Melek fort.
Bild 22: Methylheptan
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Ihr seht, dass beide Moleküle sieben Kohlenstoffatome in der längsten Kette haben und von
dieser Kette jeweils eine Seitenkette mit nur einem Kohlenstoffatom abzweigt“, erklärt Melek
und deutet dabei auf ihre Zeichnung. „Trotzdem unterscheidet sich ihre Strukturformel von
der unseres Moleküls und daher können wir auch ziemlich sicher sein, dass die Stoffe aus die-
sen Molekülen unterschiedliche Eigenschaften haben.“
Bild 23: Methylheptan
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
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TeIl II: Verzweigte Alkane
Entscheide, wie sich die beiden Moleküle von demjenigen Methylheptanmolekül unterscheiden, das Mert und Oscar eigentlich benennen wollen, bevor du weiter liest.
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Die Seitenkette ist immer an einem anderen C!“, ruft Oscar und vergisst vor Begeisterung über
seine Entdeckung, dass es doch eigentlich Kohlenstoffatom heißt und nicht C.
Melek nickt zustimmend und Mert ruft: „Stimmt! Die Hauptkette ist zwar immer Heptan und
die Seitenkette immer Methyl, aber trotzdem ist es anders.“
„Um ein Alkan eindeutig zu benennen, gebt ihr daher die Nummer des Kohlenstoffatoms aus
der Hauptkette an, an dem sich die Seitenkette befindet“, erläutert Melek. „Dadurch ist dann
die Position der Seitenkette so eindeutig beschrieben, dass jemand, der den Namen liest, wie-
der genau unser Molekül zeichnen würde und nicht versehentlich ein anderes Methylheptan
zeichnet.“
Gib die Position der Seitenkette für das Methylheptanmolekül an, das Melek, Mert und Oscar gerade benennen, bevor du weiter liest.
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
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TeIl II: Verzweigte Alkane
„Bei unserem Alkan ist es dann fünf“, zählt Oscar.
Bild 24: Oscars Vorschlag für die Position der Seitenkette
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
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AlkAne
TeIl II: Verzweigte Alkane
„Nee: Drei“, zählt Mert gleichzeitig von der anderen Seite und blickt irritiert von Oscar zu Melek.
Bild 25: Merts Vorschlag für die Position der Seitenkette
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
123
35 44
AlkAne
TeIl II: Verzweigte Alkane
„Chemiker haben sich darauf geeinigt, dass man bei der Benennung der Alkane immer so zählt,
dass die Position der Seitenkette mit einer möglichst kleinen Zahl angegeben wird“, erklärt
Melek. „In unserem Fall also drei.“
Bild 26: Merts Vorschlag für die Position der Seitenkette
Überprüfe deine Zählung und korrigiere sie, falls es notwendig ist, bevor du weiter liest.
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
123
36 44
AlkAne
TeIl II: Verzweigte Alkane
„Also muss man immer von rechts nach links zählen?“, fragt Oscar nach.
Melek schüttelt den Kopf: „Es gibt keine festgelegte Richtung“, antwortet sie, „wichtig ist nur,
dass du so zählst, dass die Position der Seitenkette eine möglichst kleine Zahl erhält.
Wenn unser Molekül jetzt anders herum liegen würde, müsstest du von links nach rechts zählen,
um auf drei zu kommen.“
Bild 27: vertikal gespiegeltes Molekül
„Aha“, macht Oscar skeptisch.
C
H
H
HC
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
H C
H
HH C
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
1 2 3
37 44
AlkAne
TeIl II: Verzweigte Alkane
„Mit den Informationen, die ihr habt, könnt ihr jetzt den Namen des Alkans bilden … “, erklärt
Melek nach einer kurzen Pause weiter.
„Heptan Methyl Drei“, vermutet Mert.
Melek ignoriert ihn einfach und fährt fort: „Zuerst gebt ihr die Position der Seitenkette als
Zahl an.“
„Drei“, sagt Mert sofort wieder.
Bild 28: Aufbau des Molekülnamens (Position der Seitenkette)
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Position
3
123
38 44
AlkAne
TeIl II: Verzweigte Alkane
„Dann schreibt ihr einen Bindestrich und dahinter den Namen der Seitenkette“, erklärt Melek
weiter.
„Methyl“, sagt Oscar dieses Mal.
Bild 29: Aufbau des Molekülnamens (Name der Seitenkette)
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Seitenkette
Methyl
Position
3 -
123
39 44
AlkAne
TeIl II: Verzweigte Alkane
„Und dahinter schreibt ihr dann den Namen der Hauptkette“, schließt Melek.
„Heptan“, kommt Mert Oscar zuvor.
Bild 30: Aufbau des Molekülnamens (Name der Hauptkette)
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
Position
3 -
123
40 44
AlkAne
TeIl II: Verzweigte Alkane
„Das war es?“, fragt Oscar.
„Das war es schon“, bestätigt Melek.
„Dreistrichmethylhexan“, liest Mert vor. „Das war ja einfach.“
„Man sagt Dreimethylhexan“, korrigiert Melek ihn. „Den Bindestrich liest man nicht mit.“
Fasse noch einmal die Schritte zur Benennung eines Alkanmoleküls zusammen, bevor du weiter liest.
41 44
AlkAne
TeIl II: Verzweigte Alkane
Mert rollt kurz mit den Augen. „Trotzdem voll einfach“, sagt er dann. „Den Chemietest werde
ich voll locker rocken.“
„Also muss ich immer zuerst die Hauptkette suchen und den Namen bestimmen. Dann suche
ich die Seitenkette und bestimme den Namen und die Position der Seitenkette, so dass es eine
möglichst kleine Zahl ist“, fasst Oscar zusammen.
Melek nickt bestätigend.
„Und dann müssen wir sortieren“, fährt Oscar fort: „Erst die Position der Seitenkette, dann ein
Bindestrich, den wir aber nicht mitvorlesen. Danach kommt dann der Name der Seitenkette,
der immer ein –yl am Ende hat, und am Ende der Name der Hauptkette.“
Bild 31: 3-Methylheptan
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
Position
3 -
123
42 44
AlkAne
TeIl II: Verzweigte Alkane
„Ihr könnt ja heute die einfacheren Übungsaufgaben machen“, schlägt Melek vor und schiebt
den Übungszettel zu Mert herüber, „und wenn ihr die könnt, erkläre ich euch morgen, wie ihr
die komplizierteren mehrfachverzweigten Alkane benennt.“
„So schwer kann das nicht sein“, vermutet Mert großspurig, verstummt aber, als Melek auf ein
riesiges, unübersichtlich verschachteltes Molekül deutet, das Oscar schon die ganze Zeit ganz
nervös macht.
„Danke, Melek“, nuschelt Oscar kleinlaut, während sie aufsteht.
„Ich hasse Üben“, jammert Mert sofort los als Melek außer Hörweite ist.
„Aber wir müssen“, erwidert Oscar, „sonst schaffen wir das niemals.“
„Melek hat meinem Vater von dem Test erzählt“, beschwert Mert sich und macht ein unbehag-
liches Gesicht. „Er sagt, ich muss mindestens eine Zwei schreiben.“
„Oh, no“, antwortet Oscar mitfühlend. „Dann lass uns anfangen“, fügt er nach einem Moment
hinzu.
„Aber nur die einfachen“, schränkt Mert ein. „Hier diese voll komplizierten können wir morgen
machen.“
43 44
TESTE DEIN WISSEN
TeIl II: Verzweigte Alkane
Erkläre die folgenden Begriffe kurz in eigenen Worten, bevor du weiter liest:
1) unverzweigte Alkane
2) verzweigte Alkane
3) Hauptkette
4) Seitenkette
5) Position der Seitenkette
6) Methyl-Rest
44 44
TESTE DEIN WISSEN
TeIl II: Verzweigte Alkane
1) unverzweigte Alkane: Alkane, bei deren Molekülen sich alle Koh-
lenstoffatome in einer einzigen durchge-
henden Kette (Hauptkette) befinden.
2) verzweigte Alkane: Alkane, bei deren Molekülen es, zusätzlich
zu den Kohlenstoffatomen in der Haupt-
kette, weitere Kohlenstoffatome gibt, die
von dieser Hauptkette abzweigen (Seiten-
kette).
3) Hauptkette: Längste durchgehende Kette direkt mit-
einander verbundener Kohlenstoffatome
im Molekül.
4) Seitenkette: Ketten von direkt miteinander verbun-
denen Kohlenstoffatomen, die von der
Hauptkette abzweigen.
5) Position der Seitenkette: Wird durch die Nummer des Kohlenstoff-
atoms angegeben, an dem die Seitenkette
von der Hauptkette abzweigt. Es muss so
gezählt werden, dass die Seitenkette eine
möglichst kleine Positionsnummer erhält.
6) Methyl-Rest: Kleinste Seitenkette, die lediglich aus
einem Kohlenstoffatom besteht, an das
drei Wasserstoffatome gebunden sind.
IV
SUPER, DAS WARTEIL II
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane ........................................................................................... TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen ....................................................................................
Zum nächsten Teil :
I
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Das erwartet dich hier
Überschriftscdxydsyxcc
Mithilfe des folgenden Textes kannst du wiederholen, wie die einfachsten zehn Alkane heißen
und wie sich ihre Moleküle im Aufbau unterscheiden. Du wiederholst außerdem, dass es unver-
zeigte Alkanmoleküle gibt, bei deren Molekülen sich alle Kohlenstoffatome in einer einzigen
durchgehenden Kette (Hauptkette) befinden. Im Gegensatz dazu gibt es bei den verzweigten
Alkanmolekülen weitere Kohlenstoffatome, die von der Hauptkette abzweigen (Seitenkette).
Du wiederholst auch, wie du die Position der Seitenkette bei verzweigten Alkanmolekülen rich-
tig bestimmst.
Außerdem kannst du lernen, wie du verzweigte Alkanmoleküle benennst, die mehr als eine
Seitenkette aufweisen.
II
EINFÜHRUNGBEVOR DU LOSLEGST, BITTE LESEN
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Zur Arbeit mit dem Material
Es ist wichtig, dass du dir den folgenden Text aufmerksam durchliest, so dass du möglichst
viel lernst. Wenn du zwischendurch zurückblättern möchtest, um etwas noch einmal nachzu-
schauen oder eine Textstelle noch einmal zu lesen, kannst du dies jederzeit machen.
Der Text besteht aus Abschnitten. Um erfolgreich mit dem Text lernen zu können, solltest du
dir am Ende jedes Abschnitts überlegen:
1. Was habe ich in diesem Abschnitt Neues erfahren?
2. Wie passt das, was ich neu erfahren habe, zu dem, was ich vorher schon wusste oder bereits gelesen habe?
3. Welche Fragen habe ich noch?
Lies erst danach den nächsten Abschnitt.
III
EINFÜHRUNGBEVOR DU LOSLEGST, BITTE LESEN
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Zum Aufbau des Materials
Am Ende einiger Abschnitte wirst du kleine Aufgaben finden. Schätze zunächst wieder ein,
ob du den vorangegangenen Abschnitt verstanden hast und bearbeite danach die Aufgabe.
Blättere um, wenn du die Aufgabe so gut wie möglich bearbeitet hast.
Einige Aufgaben kannst du direkt am Bildschirm bearbeiten und deine Lösungen abspeichern.
Dieses Symbol verdeutlicht dir, dass du die Lösung direkt in das pdf in das vorgesehene Käst-
chen schreiben und abspeichern kannst.
Du kannst dir aber auch natürlich einen normalen Schreibblock und einen Stift an die Seite
legen und dort all das notieren, was für dein Lernen hilfreich ist. Dann kannst du auch solche
Aufgaben bearbeiten, bei denen du etwas zeichnen musst.
Schreib dir am besten immer oben auf die Seite im Schreibblock, welchen Text du dort gerade
bearbeitest.
Am Ende jedes Textes erwarten dich zusammenfassende Aufgaben, mit denen du überprüfen
kannst, was du gelernt hast. Außerdem gibt es am Ende jedes Textes noch einmal eine Über-
sicht, in der die wichtigsten neuen Begriffe kurz erklärt werden. Diese Übersicht kannst du
auch nutzen, um zu überprüfen, ob du die letzte Aufgabe richtig gelöst hast.
1 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Jetzt geht es los mitTEIL III: Mehrfachverzweigte Alkane
Mert und Oscar sitzen den dritten Tag in Folge auf der Terrasse hinter dem Haus von Merts
Eltern. Heute benennen sie die Alkane auf dem Übungsblatt, das Frau Dr. Henseler-Bergmann
für den Chemietest nächste Woche ausgeteilt hat. Die meisten einfachen Aufgaben haben sie
bereits gelöst. Während sie auf Merts Schwester Melek warten, sucht Mert nach einer Aufgabe,
die sie noch nicht bearbeitet haben. Oscar geht währenddessen in Gedanken noch mal alles
durch, was ihnen Melek schon erklärt hat:
2 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Alle Alkane bestehen aus Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen, die ausschließlich durch
Einfachbindungen miteinander verknüpft sind. Das kleinste Alkan, Methan, besteht aus nur
einem Kohlenstoffatom, das mit vier Einfachbindungen vier Wasserstoffatome bindet.
Bild 1: Aufbau eines Methanmoleküls
C
H
H
HH
3 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Wenn man Methan um eine CH2-Gruppe erweitert, erhält man Ethan.
Bild 2: Aufbau eines Ethanmoleküls
C C
H H
H H
HH
4 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Ethan kann wiederum um eine CH2-Gruppe erweitert werden und das geht dann immer so wei-
ter. Bis man irgendwann ganz viele Kohlenstoffatome hintereinander hat, wie zum Beispiel im
Decanmolekül, in dem zehn Kohlenstoffatome in einer durchgehenden Kette stehen.
Bild 3: Übersicht über die einfachsten vier Alkane und ihre Strukturformeln
Name des Alkans
Anzahl der Kohlenstoff-
atome (C)
Anzahl der Wasserstoff-
atome (H)
Summen-formel Strukturformel
Methan 1 4 CH4
Ethan 2 6 C2H6
Propan 3 8 C3H8
Butan 4 10 C4H10
5 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Bild 4: Übersicht über die Alkane Pentan bis Decan und ihre Strukturformeln
Name des Alkans
Anzahl der Kohlenstoff-
atome (C)
Anzahl der Wasserstoff-
atome (H)
Summen-formel Strukturformel
Pentan 5 12 C5H12
Hexan 6 14 C6H14
Heptan 7 16 C7H16
Octan 8 18 C8H18
Nonan 9 20 C9H20
Decan 10 22 C10H22
6 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Die Namen dieser einfachsten zehn Alkane muss man leider auswendig lernen … es sei
denn, man kann richtig gut Griechisch … Melek sagt, ab dem fünften Kohlenstoffatom sind
die meisten Namen von den griechischen Zahlwörtern abgeleitet … aber wer ist schon gut in
Griechisch …
7 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Neben den unverzweigten Alkanen, bei denen alle Kohlenstoffatome in einer einzigen Kette
miteinander verbunden sind, gibt es verzweigte Alkane. Bei verzweigten Alkanen stehen die
Kohlenstoffatome nicht alle in einer einzigen Reihe hintereinander, sondern es gibt eine oder
mehrere Abzweigungen von der Hauptkette.
Bild 5: einfach verzweigtes Alkan
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
8 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Um den Namen von verzweigten Alkanen zu bestimmen, muss man zuerst die Hauptkette suchen;
das ist die längste ununterbrochene Reihe von Kohlenstoffatomen im Molekül. Die Haupt- kette markiert man sich am besten farbig, damit man einen Überblick hat, welche Kohlen-
stoffatome dazu gehören und welche nicht. Der Name des Alkans ergibt sich aus der Anzahl der
Kohlenstoffatome, die die Hauptkette bilden.
Bild 6: Hauptkette eines verzweigten Alkans
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
Heptan
9 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Andere Ketten aus Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen, die von der Hauptkette abzwei-
gen, bezeichnet man als Seitenketten.
Auch bei den Seitenketten ergibt sich der Name aus der Anzahl der Kohlenstoffatome … genau
wie bei der Hauptkette.
Bild 7: Seitenkette eines verzweigten Alkans
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
10 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Um jedoch Seitenketten sicher von der Hauptkette unterscheiden zu können, enden die Namen
der Seitenketten statt auf –an immer auf –yl.
Bild 8: Übersicht über den Aufbau der einfachsten zehn Seitenketten
Name derSeitenkette
Anzahl der Kohlenstoffatome
(C)
Anzahl der Wasserstoffatome
(H)
Methyl-Rest 1 3
Ethyl-Rest 2 5
Propyl-Rest 3 7
Butyl-Rest 4 9
Pentyl-Rest 5 11
Hexyl-Rest 6 13
Heptyl-Rest 7 15
Octyl-Rest 8 17
Nonyl-Rest 9 19
Decyl-Rest 10 21
11 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Außerdem muss man noch angeben, von welchem Kohlenstoffatom der Hauptkette die Seiten-
kette abzweigt. Dafür nummeriert man die Kohlenstoffatome der Hauptkette der Reihe nach
und beginnt so, dass die Position der Seitenkette mit einer möglichst kleinen Zahl angegeben
wird.
Dadurch ergeben sich dann so komische Namen wie 3-Methylheptan.
Bild 9: 3-Methylheptan
C
H
H
H C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
HC
H
H HC
H
Hauptkette
heptan
Seitenkette
Methyl
Position
3 -
123
12 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Erst fand Oscar das alles furchtbar kompliziert, aber mittlerweile beherrscht er es ganz gut.
Vor den schwierigen Aufgaben auf dem Übungsblatt, das Frau Dr. Henseler-Bergmann ausgeteilt
hat, hat Oscar allerdings immer noch ein bisschen Angst und ist froh, dass Melek sich bereit
erklärt hat, Mert und ihm nachher noch einmal damit zu helfen.
„Hier ich hab noch eine“, unterbricht Mert Oscars Überlegungen. „Sind Sie bereit für ihre
nächste Mission?“, fragt er dann mit seiner tiefsten Stimme und setzt einen ernsten Blick auf.
Mert hat festgestellt, dass es viel mehr Spaß macht, wenn man die Aufgaben gemeinsam löst
und dabei spricht wie in der Kommandozentrale irgendeiner Special Unit.
Oscar nickt: „Yes, Sir“, antwortet er, „wie lautet meine Mission?“
„Identifizieren Sie die Hauptkette und markieren Sie diese“, fordert Mert Oscar mit übertrieben
grimmiger Miene auf und deutet auf eine der Übungsaufgaben.
13 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Ich wiederhole“, brummt Mert: „Identifizieren Sie die Hauptkette und markieren Sie diese.“
Bild 10: verzweigtes Alkan
„Verstanden, Sir“, erwidert Oscar und versucht möglichst ernst zu bleiben. Dann macht er sich
hektisch daran die Hauptkette ausfindig zu machen.
Markiere die Hauptkette des Moleküls, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
CH H
H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
CH
H
H
C HH
H
C
HCH
H
14 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Hauptkette identifiziert und markiert“, meldet Oscar nach kurzer Zeit.
Bild 11: Hauptkette
Überprüfe, ob du die Hauptkette richtig markiert hast, und korrigiere deine Zeichnung, falls dies erforderlich ist, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
CH H
H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
CH
H
H
C HH
H
C
HCH
H
Hauptkette
15 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Ihre nächste Mission besteht darin den Namen der Hauptkette zu ermitteln“, sagt Mert wieder
mit möglichst tiefer Stimme.
„Yes, Sir“, bestätigt Oscar erneut seinen Auftrag.
Gib den Namen der Hauptkette an, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
CH H
H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
CH
H
H
C HH
H
C
HCH
H
Hauptkette
16 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Es handelt sich um Nonan“, verkündet er dann.
Bild 12: Nonan Hauptkette
CH H
CH H
CH H
H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
CH
H
H
C HH
H
C
HCH
H
Hauptkette
Nonan
17 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Überprüfen Sie, ob Seitenketten vorhanden sind“, fordert Mert ihn auf und kann sich das
Lachen kaum noch verkneifen. „Aber seien Sie wachsam: Bei Nonan ist äußerste Vorsicht
geboten.“
Markiere die Seitenkette, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
CH H
H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
CH
H
H
C HH
H
C
HCH
H
Hauptkette
Nonan
18 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Seitenkette vorhanden, Sir“, antwortet Oscar und muss sich zusammenreißen, damit er nicht
loslacht.
Bild 13: Seitenkette
CH H
CH H
CH H
H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
CH
H
H
C HH
H
C
HCH
H
Seitenkette Hauptkette
Nonan
19 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Stellen Sie fest, wie sie benannt wird!“, kommandiert Mert weiter, während er sich bemüht
wieder möglichst grimmig zu gucken.
Gib den Namen der Seitenkette an, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
CH H
H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
CH
H
H
C HH
H
C
HCH
H
Seitenkette Hauptkette
Nonan
20 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Sir?“, fragt Oscar lachend. „Ich orte drei Kohlenstoffatome: Es handelt sich um einen Propyl- Rest.“
Bild 14: Propylseitenkette
CH H
CH H
CH H
H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
CH
H
H
C HH
H
C
HCH
H
Seitenkette
Propyl
Hauptkette
nonan
21 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Korrekt“, lobt Mert, „dann bestimmen Sie jetzt die Position der Seitenkette.“
Bestimme zunächst die Position der Seitenkette und gib dann den vollständigen Namen des Moleküls an, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
CH H
H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
CH
H
H
C HH
H
C
HCH
H
Seitenkette
Propyl
Hauptkette
nonan
Position
22 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Hektisch zählt Oscar die Kohlenstoffatome der Hauptkette erst von der einen und dann von
der anderen Seite. Egal aus welcher Richtung er zählt, die Seitenkette befindet sich immer am
fünften Kohlenstoffatom der Hauptkette. „Der Propyl-Rest befindet sich an C5“, erstattet er
Mert dann Bericht, „wiederhole: Seitenkette an C5.“
Bild 15: Position der Seitenkette
CH H
CH H
CH H
H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
CH
H
H
C HH
H
C
HCH
H
Seitenkette
Propyl
Hauptkette
nonan-
Position
5
5
23 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Danke, Sergeant!“, antwortet Mert und muss schon wieder lachen. „Ich fasse zusammen: Bei
dem observierten Objekt handelt es sich um ein Nonan mit Propyl-Rest an C5.“
„Jawohl“, antwortet Oscar. „Wir haben es mit einem sogenannten 5-Propylnonan zu tun, Sir.“
Bild 16: 5-Propylnonan
CH H
CH H
CH H
H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
CH
H
H
C HH
H
C
HCH
H
Seitenkette
Propyl
Hauptkette
nonan-
Position
5
5
24 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Sehr gut“, lobt Mert. „Dann ziehen Sie sich jetzt zurück und warten Sie auf weitere Anweisun-
gen“, schließt er unter heftigem Lachen. Auch Oscar kann sich mittlerweile nicht mehr halten.
Albern lachend überlegen sie sich noch ein paar Sprüche, bis Melek plötzlich aus dem Haus
kommt.
„Was ist denn mit euch los?“, fragt sie und macht ein Gesicht, als ob sie Oscar und Mert ziemlich
kindisch findet.
Oscar ist das Ganze vor Melek ein bisschen peinlich.
Mert scheint das egal zu sein. „Wir haben es voll drauf“, berichtet er stolz, „alle Moleküle
erfolgreich benannt und so.“
„Aha“, sagt Melek skeptisch und betrachtet eingehend die Zettel, auf denen Oscar und Mert die
Übungsaufgaben gelöst haben. „Das sieht ja wirklich gar nicht so schlecht aus“, stellt sie kurze
Zeit später überrascht fest.
„Du musst uns nur noch erklären, wie man die ganz üblen Aufgaben löst“, sagt Mert, „dann sind
wir voll die Profis.“
Melek guckt, als ob sie der Ansicht ist, dass Mert noch weit davon entfernt sei, Profi zu sein,
verzichtet aber auf einen Kommentar.
25 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Bei Alkanen mit mehr als einer Seitenkette“, beginnt Melek und deutet auf ein ziemlich
unübersichtliches Molekül auf dem Übungsblatt, „macht ihr zunächst alles genauso, wie bei
Molekülen mit nur einer Seitenkette.“
Bild 17: verzweigtes Alkan mit zwei Seitenketten
CH H
CH H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
HH
H
C
H
CH H
H
H
H
C
26 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Hauptkette bestimmen, markieren und benennen. Seitenkette bestimmen und benennen.
Position der Seitenkette an der Hauptkette ausfindig machen“, leiert Mert runter.
„Und dabei darauf achten, dass die Zahl für die Position möglichst klein ist“, ergänzt Oscar, der
das Gefühl hat, dass er auch mal was sagen sollte.
„Das macht ihr aber natürlich nicht nur für eine, sondern für beide Seitenketten des Moleküls“,
fährt Melek fort.
Markiere die Hauptkette und gib an, wie sie bezeichnet wird, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
HH
H
C
H
CH H
H
H
H
C
27 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Also hier bei diesem“, überlegt Oscar und deutet auf das Übungsblatt, „ist die Hauptkette
Heptan.“
Mert markiert ungewohnt eifrig die Hauptkette.
Markiere die Seitenketten und gib ihren Namen an, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
HH
H
C
H
CH H
Hauptkette
Heptan
H
H
H
C
28 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Und dann gibt es einen Methyl-Rest“, fährt Oscar fort.
„Und da ist noch ein Ethyl-Rest“, stellt Mert fest.
Bild 19: Seitenketten
CH H
CH H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
HH
H
C
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
heptan
Seitenkette
ethyl
H
H
H
C
29 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Wenn ihr die Position der Seitenketten beschreibt, fangt ihr so an zu zählen, dass die Seiten-
ketten möglichst niedrige Nummern erhalten“, erklärt Melek.
Bestimme die Positionen der Seitenketten, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
HH
H
C
H
CH H
Hauptkette
heptan
H
H
H
C
Position
Position
Seitenkette
methyl-
Seitenkette
ethyl-
30 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Also hier von dieser Seite … “, überlegt Mert und beginnt von links nach rechts zu zählen,
„ … ist der Methyl-Rest … an C6 … und der Ethyl-Rest … an C5.“
Bild 20: Merts Vorschlag für die Positionen der Seitenketten
CH H
CH H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
HH
H
C6
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
heptan
-
Position
6
Seitenkette
ethyl-
Position
5
5H
H
H
C
31 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Nee! Du musst anders rum zählen! Von rechts nach links!“, unterbricht Oscar ihn. „Dann ist der
Methyl-Rest an C2 und … der Ethyl-Rest ist dann am C3. Das sind doch dann kleinere Zahlen
als bei deiner Zählung.“
Bild 21: Oscars Vorschlag für die Positionen der Seitenketten
CH H
CH H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
HH
H
C2
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
heptan
-
Position
2
Seitenkette
ethyl-
Position
3
3H
H
H
C
32 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Man hat sich darauf geeinigt so zu zählen, dass die Positionen der Seitenketten möglichst
kleine Zahlen bekommen“, bestätigt Melek, daher nummerieren wir so, wie Oscar es gesagt hat.“
Bild 22: Oscars Vorschlag für die Positionen der Seitenketten
Überprüfe, ob du die Positionen der Seitenketten richtig angegeben hast, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
HH
H
C2
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
heptan
-
Position
2
Seitenkette
ethyl-
Position
3
3H
H
H
C
33 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Mert trägt die richtigen Zahlen ein.
Bild 23: Positionen der Seitenketten
„Um jetzt den Namen des Moleküls zu bilden, sortiert ihr die Namen der Seitenketten in alpha-
betischer Reihenfolge vor dem Namen der Hauptkette“, erklärt Melek weiter.
CH H
CH H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
HH
H
C2
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
heptan
-
Position
2
Seitenkette
ethyl-
Position
3
3H
H
H
C
34 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Erst Ethyl“, schlägt Mert vor, „dann Methyl, weil M im Alphabet hinter E kommt … “
Bild 24: Alphabetisch sortier te Seitenketten
CH H
CH H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
HH
H
C2
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
heptan
-
Position
2
Seitenkette
ethyl-
Position
3
3H
H
H
C
35 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Müssen wir das Heptan dann nicht auch alphabetisch einsortieren?“, fragt Oscar nach.
„Nein“, antwortet Melek. „Nur die Namen der Seitenketten werden alphabetisch sortiert.“
„Also Ethylmethylheptan“, schlägt Mert vor.
„Aber die Nummern fehlen“, protestiert Oscar. „Wo tun wir die denn hin? Davor, oder wie?“
„Die Positionen der Seitenketten werden immer direkt vor dem Namen der jeweiligen Seiten-
kette angegeben, damit wir auch wissen, welche Seitenkette wo angefügt wird. Die Ziffern sind
so etwas wie Hausnummern im Molekül“, erklärt Melek.
„Also immer die Nummer und dann der Name?“, fragt Mert nach.
Melek nickt: „Die Zahlen und Namen werden dann immer durch Bindestriche verbunden“, fügt
sie hinzu.
36 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Gib den vollständigen Namen des Moleküls an, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
HH
H
C2
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
heptan
-
Position
2
Seitenkette
ethyl-
Position
3
3H
H
H
C
37 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Mert schreibt eifrig.
Bild 25: Merts Vorschlag für alphabetisch sortier te Seitenketten mit Positionsangaben
„Also Drei Strich Ethyl Strich Zwei Strich Methyl Strich Heptan?“, fragt Oscar, als Mert fertig ist.
„Ohne Strich“, beschwert Mert sich sofort. „Du klingst wie ein Roboter!“
„Drei Ethyl Zwei Methyl Heptan“, leiert Oscar sofort wieder los.
CH H
CH H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
HH
H
C2
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
heptan-
Position
2
Seitenkette
Ethyl-
Position
3 -
3H
H
H
C
-
38 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Der Bindestrich hier zwischen der letzten Seitenkette und dem Namen der Hauptkette ist zu
viel“, korrigiert Melek Merts Zeichnung. „Da gehört auch beim Schreiben kein Bindestrich hin.“
Mert korrigiert schnell den Molekülnamen.
Bild 26: alphabetisch Sortier te Seitenketten mit Positionsangaben
„Also heißt unseres hier … “, überlegt Oscar, „Drei Ethyl Zwei Methyl Heptan.“
Überprüfe, ob du den Namen des Moleküls richtig angegeben hast, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C H
H
C
HH
H
C2
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
heptan-
Position
2
Seitenkette
Ethyl-
Position
3 -
3H
H
H
C
39 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
„Das ist irgendwie stressig“, jammert Mert. „Die Moleküle sind so wuschelig und man muss sich
voll die Sachen merken!“
Melek wirft ihm einen sehr skeptischen Blick zu.
„Also erst suche ich die Hauptkette, dann gucke ich welche Seitenketten es gibt und wo die
sind“, überlegt Mert, weil Melek ihn immer noch vorwurfsvoll anguckt.
„Dann sortierst du die Namen von den Seitenketten alphabetisch“, ergänzt Oscar.
„Und die Zahl kommt immer vor den Namen der Seitenkette“, fügt Mert hinzu.
„Und dann immer Bindestriche zwischen allem, außer am Ende vor den Namen von der Haupt-
kette“, schließt Oscar.
40 42
AlkAne
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Melek nickt zufrieden.
„Wir sind voll die Brains!“, freut Mert sich.
„Und jetzt können wir alle Aufgaben lösen auf den Übungsblättern, die Frau Dr. Henseler-Berg-
mann uns gegeben hat?“, fragt Oscar ungläubig.
„Ich denke nicht“, antwortet Melek und steht auf. „Aber jetzt könnt ihr erstmal wieder ein
bisschen üben. Morgen erkläre ich euch dann den Rest.“
„Danke Melek“, nuschelt Oscar.
„Nie erklärt sie uns alles!“, beschwert Mert sich, sobald Melek außer Hörweite ist. „Obwohl wir
voll den Durchblick haben.“
„Lass uns einfach üben“, brummt Oscar und blickt nervös auf den Übungszettel von Frau Dr.
Henseler-Bergmann.
„Ok“, stimmt Mert zu, „aber nur so cool wie vorhin.“
Oscar grinst breit: „Halten Sie sich bereit für Ihren nächsten Einsatz, Sergeant!“
41 42
TESTE DEIN WISSEN
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
Fasse abschließend die Schritte zur Benennung eines Alkanmoleküls mit mehreren Seitenketten noch mal zusammen.
42 42
TESTE DEIN WISSEN
TeIl III: Mehrfachverzweigte Alkane
1) Hauptkette suchen, markieren und benennen.
2) Seitenketten suchen, markieren und benennen.
3) Positionen der Seitenketten bestimmen, so dass sie eine möglichst kleine Zahl erhalten.
4) Namen der Seitenketten alphabetisch sortieren.
5) Der Name des Moleküls ergibt sich aus der Position der ersten Seitenkette gefolgt von
ihrem Namen, gefolgt von der Position der zweiten Seitenkette und deren Namen sowie
dem Namen der Hauptkette.
IV
SUPER, DAS WARTEIL III
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen ...................................................................................
Zum nächsten Teil :
I
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
Das erwartet dich hier
Überschriftscdxydsyxcc
Mithilfe des folgenden Textes kannst du die Namen und den Aufbau der Moleküle der ein-
fachsten zehn Alkane wiederholen. Außerdem wiederholst du, dass Alkanmoleküle, bei denen
sich alle Kohlenstoffatome in einer einzigen durchgehenden Kette (Hauptkette) befinden, als
unverzweigte Alkane bezeichnet werden, während Alkanmoleküle, bei denen weitere Kohlen-
stoffatome von der Hauptkette abzweigen (Seitenkette), als verzweigte Alkane bezeichnet wer-
den. Du wiederholst auch, wie du die Position der Seitenkette bei verzweigten Alkanmolekülen
richtig bestimmst und wie du verzweigte Alkanmoleküle benennst, die mehr als eine Seiten-
kette aufweisen.
Du lernst außerdem, wie du stärker verzweigte Alkanmoleküle benennst, in denen mehrere
gleiche Seitenketten vorkommen.
II
EINFÜHRUNGBEVOR DU LOSLEGST, BITTE LESEN
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
Zur Arbeit mit dem Material
Es ist wichtig, dass du dir den folgenden Text aufmerksam durchliest, so dass du möglichst
viel lernst. Wenn du zwischendurch zurückblättern möchtest, um etwas noch einmal nachzu-
schauen oder eine Textstelle noch einmal zu lesen, kannst du dies jederzeit machen.
Der Text besteht aus Abschnitten. Um erfolgreich mit dem Text lernen zu können, solltest du
dir am Ende jedes Abschnitts überlegen:
1. Was habe ich in diesem Abschnitt Neues erfahren?
2. Wie passt das, was ich neu erfahren habe, zu dem, was ich vorher schon wusste oder bereits gelesen habe?
3. Welche Fragen habe ich noch?
Lies erst danach den nächsten Abschnitt.
III
EINFÜHRUNGBEVOR DU LOSLEGST, BITTE LESEN
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
Zum Aufbau des Materials
Am Ende einiger Abschnitte wirst du kleine Aufgaben finden. Schätze zunächst wieder ein,
ob du den vorangegangenen Abschnitt verstanden hast und bearbeite danach die Aufgabe.
Blättere um, wenn du die Aufgabe so gut wie möglich bearbeitet hast.
Einige Aufgaben kannst du direkt am Bildschirm bearbeiten und deine Lösungen abspeichern.
Dieses Symbol verdeutlicht dir, dass du die Lösung direkt in das pdf in das vorgesehene Käst-
chen schreiben und abspeichern kannst.
Du kannst dir aber auch natürlich einen normalen Schreibblock und einen Stift an die Seite
legen und dort all das notieren, was für dein Lernen hilfreich ist. Dann kannst du auch solche
Aufgaben bearbeiten, bei denen du etwas zeichnen musst.
Schreib dir am besten immer oben auf die Seite im Schreibblock, welchen Text du dort gerade
bearbeitest.
Am Ende jedes Textes erwarten dich zusammenfassende Aufgaben, mit denen du überprüfen
kannst, was du gelernt hast. Außerdem gibt es am Ende jedes Textes noch einmal eine Über-
sicht, in der die wichtigsten neuen Begriffe kurz erklärt werden. Diese Übersicht kannst du
auch nutzen, um zu überprüfen, ob du die letzte Aufgabe richtig gelöst hast.
1 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
Jetzt geht es los mitTEIL IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
Auch heute sitzen Mert und Oscar wieder auf der Terrasse hinter dem Haus von Merts Eltern.
Eigentlich hätten sie bei dem schönen Wetter lieber etwas anderes gemacht als Chemie zu ler-
nen, aber sie können immer noch nicht alle Alkanmoleküle auf dem Übungsblatt benennen, das
Frau Dr. Henseler-Bergmann für den Chemietest nächste Woche ausgeteilt hat. Deswegen tref-
fen sie sich wohl oder übel wieder zum Chemielernen bei Mert, damit Merts große Schwester
Melek ihnen bei ein paar schwierigen Aufgaben helfen kann.
Während sie auf Melek warten, wollen Oscar und Mert noch ein paar Übungsaufgaben lösen.
Jetzt gerade sucht Oscar eine Übungsaufgabe heraus, die Mert lösen soll.
„Hier, ich hab, noch eine“, verkündet Oscars nach einigem Suchen. „Sergeant! Machen Sie sich
bereit für ihre nächste Mission“, fordert er Mert mit seiner tiefsten Stimme auf. Leider schafft
er es nie dabei auch noch grimmig zu gucken, weil er immer sofort lachen muss.
Seit gestern sprechen Mert und er immer wie in der Kommandozentrale irgendeiner Special
Unit, wenn sie die Übungsaufgaben lösen, weil es so einfach viel mehr Spaß macht.
Mert nickt: „Yes, Sir“, antwortet er, „jederzeit bereit für die Mission, Sir!“
2 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Identifizieren und markieren Sie die Hauptkette“, befiehlt Oscar und schiebt Mert die Übungs-
aufgabe über den Tisch.
Bild 1: mehrfach verzweigtes Alkan
„Das ist ja voll der Endgegner!“, ruft Mert entsetzt.
„Ich wiederhole“, brummt Oscar: „Identifizieren und markieren Sie die Hauptkette!“
„Yes, Sir“, erwidert Mert grimmig.
„Seien Sie vorsichtig, Sergeant“, warnt Oscar, während Mert das Molekül betrachtet. „Es handelt
sich um einen gefährlichen Gegner. Es wird nicht leicht sein seine Hauptkette zu identifizieren!“
CH H
CH H
H
H
C
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
H
H
CH
H
C
C H
CH HH
H
H
H
CH
H
H
C HH
H
H C H
3 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
Markiere die Hauptkette und benenne sie, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
H
H
C
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
H
H
CH
H
C
C H
CH HH
H
H
H
CH
H
H
C HH
H
H C H
4 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Hauptkette identifiziert und markiert“, meldet Mert einige Zeit später, nachdem er hektisch
in alle möglichen Richtungen gezählt hat.
Bild 2: Hauptkette
„Wie sicher sind Sie sich?“, fragt Oscar nach. „Wir können uns keine Fehler erlauben!“
„Es handelt sich mit großer Wahrscheinlichkeit um ein Decan, Sir“, antwortet Mert. „Alle ande-
ren Möglichkeiten führen zu kürzeren Hauptketten, Sir!“
CH H
CH H
H
H
C
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
Hauptkette
Decan
H
H
CH
H
C
C H
CH HH
H
H
H
CH
H
H
C HH
H
H C H
5 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
Überprüfe, ob du die Hauptkette richtig markiert und benannt hast. Korrigiere deine Zeichnung oder Benennung, falls dies notwendig ist, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
H
H
C
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
Hauptkette
Decan
H
H
CH
H
C
C H
CH HH
H
H
H
CH
H
H
C HH
H
H C H
6 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Überprüfen Sie als nächstes, welche Seitenketten vorhanden sind, Sergeant!“, fordert Oscar
Mert auf und muss schon wieder ein bisschen lachen.
Bild 3: Hauptkette
Markiere und benenne die Seitenketten, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
H
H
C
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
Hauptkette
Decan
H
H
CH
H
C
C H
CH HH
H
H
H
CH
H
H
C HH
H
H C H
7 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
Mert dagegen schafft es ernst zu bleiben: „Seitenketten vorhanden, Sir“, berichtet er kurze
Zeit später. „Wenn mich nicht alles täuscht, haben wir es mit Methyl-, Ethyl- und Propyl-Seiten-
ketten zu tun, Sir.“
Bild 4: Seitenkette
CH H
CH H
H
H
C
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
Seitenkette
propyl
Hauptkette
decan
Seitenkette
methyl
Seitenkette
ethyl
H
H
CH
H
C
C H
CH HH
H
H
H
CH
H
H
C HH
H
H C H
8 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Bestimmen Sie ihre genauen Positionen, Sergeant!“, kommandiert Oscar lachend weiter.
Gib die Positionen der Seitenketten an, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
H
H
C
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
Seitenkette
propyl
Hauptkette
decan
Seitenkette
methyl
Seitenkette
ethyl
H
H
CH
H
C
C H
CH HH
H
H
H
CH
H
H
C HH
H
H C H
Position
Position
Position
9 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Von rechts gezählt ist ein Methyl-Rest an C3. Außerdem befindet sich an C4 ein Ethyl-Rest.
Der Propyl-Rest befindet sich an C5“, berichtet Mert.
„Sind Sie sicher, Sergeant?“, fragt Oscar nach.
Bild 6: Position der Seitenketten
CH H
CH H
H
H
C
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
Seitenkette
propyl
Hauptkette
decan
Seitenkette
methyl
Seitenkette
ethyl
H
H
CH
H
C
C H
CH HH
H
H
H
CH
H
H
C HH
H
H C H 3
-
Position
5
-
Position
3
45
-
Position
4
10 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Yes, Sir“, antwortet Mert, der es irgendwie schafft weiterhin ernst zu bleiben. „Zählungen von
links führen zu höheren Positionsnummern der Seitenketten.“
„In Ordnung“, antwortet Oscar.
Überprüfe, ob du die Positionen der Seitenketten richtig bestimmt hast, bevor du weiter liest.
11 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Wir brauchen den vollständigen Namen, Sergeant“, fährt Oscar fort und muss sich zusammen-
reißen, damit er nicht sofort wieder loslacht. „Also bringen Sie als nächstes die Namen der Sei-
tenketten in die korrekte Reihenfolge.“
Bild 7: Position der Seitenketten
Gib den vollständigen Namen des Moleküls an, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
H
H
C
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
Seitenkette
propyl
Hauptkette
decan
Seitenkette
methyl
Seitenkette
ethyl
H
H
CH
H
C
C H
CH HH
H
H
H
CH
H
H
C HH
H
H C H 3
-
Position
5
-
Position
3
45
-
Position
4
12 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Ethylmethylpropyldecan“, antwortet Mert und muss jetzt auch lachen.
„Diese Information ist nicht ausreichend, Sergeant“, brummt Oscar. „Wir brauchen eine exakte
Beschreibung des Objekts!“
„Korrigiere, Sir“, ruft Mert sofort: „Es handelt sich um 4-Ethyl-3-methyl-5-propyldecan.“
Bild 8: 4-Ethyl-3-methyl-5-propyldecan
„Gute Arbeit, Sergeant!“, gratuliert Oscar lachend.
„Danke, Sir!“, antwortet Mert und lacht jetzt auch.
Überprüfe, ob du das Molekül richtig benannt hast, bevor du weiter liest.
CH H
CH H
H
H
C
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
3
CH H
Seitenkette
propyl
Hauptkette
decan-
Position
5
Seitenkette
methyl-
Position
3 -
45
Seitenkette
Ethyl-
Position
4 -
H
H
CH
H
C
C H
CH HH
H
H
H
CH
H
H
C HH
H
H C H
13 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Das war voll krass schwer“, jammert Mert, als er sich wieder etwas beruhigt hat, „dauernd ging
es so um die Ecke! Jetzt bist du wieder dran“, verkündet er dann nach einer kurzen Pause und
sucht auf dem Übungszettel, den Frau Dr. Henseler-Bergmann verteilt hat, ein Molekül aus, das
Oscar benennen muss.
„Bereit?“, fragt er dann mit seiner tiefsten Stimme.
„Yes, Sir“, antwortet Mert, muss aber sofort wieder lachen.
14 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Reißen Sie sich zusammen, Sergeant!“, rügt Mert ihn und schiebt ihm das Übungsblatt rüber.
„Und benennen Sie die Hauptkette!“
Bild 9: mehrfach verzweigtes Alkan
CH H
CH H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
H
CH H
H
CH H
H
H
C H
15 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Bei der Hauptkette handelt es sich eindeutig um Octan“, berichtet Oscar umgehend.
Bild 10: Hauptkette
„Überprüfen Sie, ob Seitenketten vorhanden sind!“, fordert Mert sofort.
CH H
CH H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
H
CH H
Hauptkette
octan
H
CH H
H
H
C H
16 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Seitenketten vorhanden, Sir!“, antwortet Oscar genauso schnell.
Bild 11: Seitenketten
„Dann finden Sie gefälligst heraus, mit welchen Seitenketten wir es hier zu tun haben,
Ser geant!“, erwidert Mert sofort wieder.
CH H
CH H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
H
CH H
Seitenkette Hauptkette
octan
H
CH H
H
H
C H
17 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Methyl, Sir“, antwortet Oscar. „ … Methyl und Ethyl … und noch mal Methyl“, fährt Oscar ver-
unsichert fort.
„Sind Sie sich sicher?“, fragt Mert und betrachtet das Übungsblatt genauer.
„Positiv. Wiederhole: Zwei Methyl-Reste, Sir“, antwortet Oscar.
Bild 12: Methyl- und Ethyl-Seitenketten
CH H
CH H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
octan
Seitenkette
ethyl
H
CH H
H
H
C H
Seitenkette
methyl
18 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Das ist ja doof … “, sagt Mert und vergisst dabei wie in der Kommandozentrale zu sprechen.
„Wie soll das denn dann gehen?“
„Weiß nicht“, gesteht Oscar, „ … wir können ja trotzdem erstmal die Positionen der Seitenketten bestimmen.“
„Ok“, stimmt Mert zu.
Bild 13: Methyl- und Ethyl-Seitenketten
CH H
CH H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
octan
Seitenkette
ethyl
H
CH H
H
H
C H
Seitenkette
methyl
19 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Also hier der eine Methyl-Rest ist am C3 … “, überlegt Mert, „ … und der andere Methyl-Rest
an C6 … und der Ethyl-Rest an C5.“
Bild 14: Merts Vorschlag für die Positionen der Seitenketten
CH H
CH H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
octan
Seitenkette
ethyl
H
CH H
H
H
C H
Seitenkette
methyl
6
-
Position
3
-
Position
5
53
-
Position
6
20 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Nee! Du musst anders rum – von rechts kommend – nummerieren!“, unterbricht Oscar ihn.
„Dann sind die Methyl-Reste immer noch an C3 und C6 … aber der Ethyl-Rest ist dann am C4
und das ist doch dann eine kleinere Zahl als bei deiner Zählung.“
Bild 15: Oscars Vorschlag für die Positionen der Seitenketten
„Ach ja“, stimmt Mert zu, „Man muss ja immer so zählen, dass die Positionen der Seitenketten
möglichst kleine Zahlen bekommen.“
CH H
CH H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
octan
Seitenkette
ethyl
H
CH H
H
H
C H
Seitenkette
methyl
3
-
Position
3
-
Position
4
46
-
Position
6
21 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
Oscar trägt die richtigen Zahlen ein.
Bild 16: Positionen der Seitenketten
CH H
CH H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
H
CH H
Seitenkette
methyl
Hauptkette
octan
Seitenkette
ethyl
H
CH H
H
H
C H
Seitenkette
methyl
3
-
Position
3
-
Position
4
46
-
Position
6
22 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Und jetzt alphabetisch sortieren, oder?“, fragt Mert.
„Naja, Ethyl kommt vor Methyl … “, überlegt Oscar, „aber was machen wir mit dem anderen
Methyl? Die zwei Methyls kann man ja nicht alphabetisch sortieren.“
Bild 17: Oscars Versuch die Seitenketten alphabetisch zu sortieren
CH H
CH H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
H
CH H
Hauptkette
octan
H
CH H
H
H
C H
3
Seitenkette
methyl-
Position
3
Seitenkette
ethyl-
Position
4
46
Seitenkette
methyl-
Position
6
23 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Hm“, macht Mert ratlos. „Dann machen wir einfach das Methyl mit der kleineren Zahl nach
vorne.“
Bild 18: Merts Versuch die Seitenketten zu sortieren
CH H
CH H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
H
CH H
Hauptkette
octan
H
CH H
H
H
C H
3
Seitenkette
methyl-
Position
3
Seitenkette
ethyl-
Position
4
46
Seitenkette
methyl-
Position
6- -
24 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Dann hieße es 4-Ethyl-3-methyl-6-methyloctan“, sagt Oscar skeptisch. „das klingt irgendwie
nicht gut wegen dem Methyl Methyl.“
„Da sind halt zwei Methyls. Außerdem klang 4-Ethyl-3-methyl-5-propyldecan vorhin auch nicht
wirklich cool“, kontert Mert.
„Ja, aber im Gegensatz zu eurem 4-Ethyl-3-methyl-6-methyloctan besteht wenigstens die
Chance, dass es richtig ist“, sagt Melek, die plötzlich neben Oscar und Mert steht.
Oscar erschrickt ganz schrecklich, weil er sie nicht hat kommen hören.
25 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Woher willst du wissen, dass 4-Ethyl-3-Methyl-6-Methyloctan nicht richtig ist?“, fragt Mert
angriffslustig. „Du hast das Molekül ja noch gar nicht gesehen.“
„Ich muss es nicht sehen“, erwidert Melek und setzt sich auf einen freien Stuhl. „Den Namen
gibt es nicht.“
„Wetten doch!?“, antwortet Mert herausfordernd.
Oscar hat ein bisschen Angst, dass Mert wieder mal Streit mit Melek anfängt und sie ihnen
dann nicht mehr mit Chemie hilft, also zeigt er ihr schnell den Übungszettel. „Das Molekül
machen wir gerade“, erklärt er, und es hat wirklich zwei Methyl-Reste.“
Bild 19: mehrfach verzweigtes Alkan mit zwei Methyl-Resten
CH H
CH H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C
CH H
H
CH H
Hauptkette
octan
H
CH H
H
H
C H
3
Seitenkette
methyl-
Position
3
Seitenkette
ethyl-
Position
4
46
Seitenkette
methyl-
Position
6
26 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Bei Molekülen mit zwei gleichen Seitenketten wird die Anzahl der Seitenketten durch eine
Zählsilbe ausgedrückt, damit der Molekülname nicht so lang wird“, erklärt Melek.
„Wie geht das denn?“, fragt Mert weiterhin skeptisch.
„Mithilfe der Zählsilbe wird deutlich gemacht, wie oft eine Art von Seitenkette vorkommt … “,
wiederholt Melek. „Ihr könnt euch das mit dieser Silbe so ähnlich vorstellen wie bei einem
Hamburger oder einer Pizza mit doppeltem Käse. Wenn ihr die bestellt, sagt ihr ja auch nicht
mit Käse Käse, sondern mit doppelt Käse.
„Jetzt habe ich Hunger auf Pizza … am Liebsten: Pizza mit dreifach Käse … “, jammert Mert
sofort.
„Natürlich bezeichnen Chemiker das nicht als Octan mit doppelt Methyl“, fährt Melek fort und
ignoriert ihren Bruder. „Chemiker benutzen Silben, die aus dem Griechischen abgeleitet wer-
den, um anzugeben, dass eine Seitenkette mehr als einmal vorkommt“, erklärt Melek weiter.
„Schon wieder Griechisch!?“, beschwert Mert sich und vergisst darüber die Pizza mit dreifach
Käse, „das benutzen die echt nur, um anzugeben.“
„Chemiker benutzen diese Zählsilbe, um klarzumachen“, wiederholt Melek, „dass Seitenketten
in einem Molekül mehrfach vorkommen. Bei unserem Molekül würden wir zum Beispiel die zwei
Methyl-Reste in dem Ausdruck Dimethyl zusammenfassen“, fährt Melek unbeirrt fort.
27 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Und wenn es drei wären?“, fragt Oscar direkt nach.
„Dann hieße es Trimethyl“, erklärt Melek.
Bild 20: Zählsilben für Seitenketten
Häufigkeit der
SeitenketteZählsilbe Beispielname Beispielstruktuformel
1Mono-
(wird in der Regel weggelassen)
2-Methylhexan(2-Monomethylpropan)
2 Di- 2,2-Dimethylhexan
3 Tri- 2,2,3-Trimethylhexan
28 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Und vier?“, fragt Mert weiter.
„Tetramethyl“, antwortet Melek. „Bei fünf heißt es Pentamethyl, bei sechs Hexamethyl und
dann immer so weiter.“
Bild 21: weitere Zählsilben für Seitenketten
Häufigkeit der
SeitenketteZählsilbe Beispielname Beispielstruktuformel
4 Tetra- 2,2,3,3-Tetramethylhexan
5 Penta- 2,2,3,3,4-Pentamethylhexan
29 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Aha“, macht Mert, „dann fasst man die zwei Methyl-Reste also als Dimethyl zusammen.“
Melek nickt zustimmend.
„Also heißt unseres hier … “, überlegt Oscar, „4-Ethyl-3-dimethyloctan.“
„Dir fehlt jetzt nur noch die Position des zweiten Methyl-Rests“, korrigiert Melek. „Wenn man
zwei Positionen angeben muss, schreibt man einfach ein Komma zwischen die Zahlen.“
Bild 22: Zählsilben und Positionsangaben
CH H
CH H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C C H
H
C
H
H
C3
CH H
H
CH H
Seitenkette
dimethyl
Hauptkette
octan-
Position
3,6
Seitenkette
Ethyl-
Position
4 -
46
H
CH H
H
H
C H
30 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
Man liest das Komma aber nicht mit“, warnt Melek ihren Bruder, der bereits den Mund offen
hat, um den Namen des Alkans vorzulesen. „Obwohl wir Drei Komma Sechs schreiben, liest man:
Vier Ethyl Drei Sechs Dimethyl Octan.“
31 35
AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Muss man jetzt nicht auch noch mal alphabetisch umsortieren?“, fragt Oscar. „weil D doch vor
E kommt … also Dimethyl Ethyl Octan oder so … ?“
„Bei der alphabetischen Reihenfolge werden nur die Namen der Seitenketten berücksichtigt“,
erklärt Melek. „Ihr müsst das nicht wegen der Zählsilben noch mal alles neu ordnen.“
Fasse die Schritte zur Benennung eines Alkanmoleküls zusammen, bevor du weiter liest.
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AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
„Das ist voll stressig“, jammert Mert. „Erst muss ich die Hauptkette suchen, dann gucken, welche
Seitenketten es gibt und wo die sind.“
„Dann sortierst du die Namen von den Seitenketten alphabetisch und, wenn welche mehrfach
vorkommen, schreibst du di-, tri-, tetra- und so davor“, ergänzt Oscar.
„Und die Zahl, die die Position der Seitenkette angibt, kommt immer vor den Namen der Seiten-
kette“, fügt Melek hinzu.
„Und bei den doppelten Seitenketten macht man dann so ein Komma zwischen die Positions-
nummern“, fährt Mert vor.
„Und dann immer Bindestriche zwischen allem, außer am Ende vor den Namen von der Haupt-
kette“, schließt Oscar.
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AlkAne
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
Melek nickt zufrieden.
„Wir sind echt voll die Brains!“, freut Mert sich.
„Und jetzt können wir alle Aufgaben lösen auf den Übungsblättern, die Frau Dr. Henseler-Berg-
mann uns gegeben hat?“, fragt Oscar ungläubig.
„Ich denke nicht, dass sie noch mehr von euch erwartet“, antwortet Melek und steht auf.
„Danke Melek“, nuschelt Oscar.
„Ich werde in diesem Chemietest mindestens eine Eins schreiben“, verkündet Mert begeistert.
„Und dann sagt Baba nicht mehr: Mert, warum hast du nur eine Vier? Mert, warum bist du nicht
so gut in der Schule wie Melek?“
„Naja, Baba hat mich schon darum gebeten dir zu helfen …“, berichtet Melek ihrem Bruder.
„Unfair“, beschwert sich Mert sofort.
Oscar ist Merts Vater für diese Bitte insgeheim sogar ein bisschen dankbar.
„Ich bin auch schlau, wenn ich will“, beschwert Mert sich weiter. „Du wirst schon sehen. Chemie-
test: Mindestens Eins“, erklärt er Melek und beugt sich dann über das Übungsblatt.
Oscar wäre schon mit einer Drei zufrieden. Obwohl eine Zwei natürlich noch besser wäre …
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TESTE DEIN WISSEN
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
Erkläre die folgenden Begriffe kurz in eigenen Worten, bevor du weiter liest:
1) Zählsilbe
2) Dimethyl
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TESTE DEIN WISSEN
TeIl IV: Gleiche Seitenketten an Alkanen
1) Zählsilbe: Mithilfe der Zählsilbe wird angegeben, wie häufig Seitenketten gleicher Länge in stärker
verzweigten Molekülen vorkommen. Wenn eine Seitenkette nur einmal vorkommt, verzich-
tet man auf die Angabe der Zählsilbe.
2) Dimethyl: Teil des Molekülnamens eines Moleküls, das über zwei Methyl-Seitenketten verfügt.
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SUPER, DAS WARTEIL IV